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Die kritischen Teile des SONY CDP 557

Sony-CDP-557-ESD Front
die CD Schublade
jetzt mit CD in Betrieb
Grundchassis ohne Laufwerk

In dem anderen Artikel habe ich bereits beschrieben, daß der Netzschalter des CDP 557 viel zu schnell "verschleißt". Der oder die Kontakte "verbrotzeln" (verschmoren mit Rußansatz) und beim Einschalten zischt es - ganz leise - für ein paar Millisekunden. Das ist reine Elektrik und Mechanik und die könnte man reparieren.

Schwerwiegender ist der Ausfall der Laserdiode in der Lasereinheit. Das ist laut diverser Foreneinträge (allermeist bis etwa 2008, nur ganz wenige findet an später bis 2016) problematisch und nicht so leicht zu reparieren. Dazu erst mal ein Blick in die SONY Laser-Abtasttechnik von 1988.

Der SONY Audio CD-Spieler war nicht nur älter als die ersten Computer-CD Laufwerke, sondern auch auf ganz andere Qualitäten getrimmt. Die ersten optischen (und später ganz flachen) Computer-CD-Laufwerke sollten die Daten auf der CD fehlerfrei und möglichst schnell abtasten, nichts weiter.

Dabei wurde in Kauf genommen, daß die im Laufwerk eingebaute Intelligenz eine nicht oder nur teilweise lesbare Spur bis zu 16 Mal hintereinander in Höchstgeschwindigkeit abtastet, dabei die Geschwindigkeit stufenweise reduziert und bei Mißerfolg dann erst einen Fehler auswirft und am Ende den gesamten Lesevorgang abbricht.

Die speziellen Audio-Laufwerke dagegen sollten die Musik auf der CD (qualitativ) möglichst gut hörbar an den Verstärker abliefern. Waren Fragmente der Spur nicht einwandfrei lesbar und konnte die Fehlerkorrektur das nicht mehr "gerade biegen", wurde "interpoliert" (geschummet).

Das letzte "Tönchen" wurde dann einfach einmal oder mehrfach wiederholt ausgeliefert, - der Mensch wirds schon nicht hören. Und weiter gehts mit der nächsten Spur.
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Darum ein Bick auf die Mechanik des Laufwerkes

Es war und ist also extrem wichtig, daß die Spur-Mitte um fast jeden Preis getroffen wird. Würde jetzt eine Erschütterung die Abtasteinheit zum Vibrieren bringen, müsste die Regelelektronik die kleine Linse über dem Laser auslenken (bewegen), in eine oder mehrere der vorgesehenen Richtungen.

Und Vibrationen, also solche Bewegungen, kann man vorsorglich nur durch eine möglichst große Masse der empfindlichen Mechanik abfangen. Darum war das eigentliche CD-Laufwerk mit dem Abtast-Schlitten in dem sowieso schon 15 Kilo schweren Grundchassis des Players in Gummilagern aufgehängt und zusätzlich selbst auch noch recht schwer ausgeführt. Das schwarze Abdeckblech unten drunter (rechts im Bild) ist absichtlich recht schwer.

Diese noch zur ersten oder zweiten Generation gehörende SONY Konstruktion hatte den Schlitten mit einem sogenannten Linearmotor angetrieben, der vom Prinzip her ganz ganz kleine Bewegungen bereits nahezu trägheitslos ausführen "könnte".

Doch das reicht nicht. Denn der Schlitten wiegt ja auch etwas. Also trägheitslos geht es nicht.

Darum war es wichtiger, mögliche äußere Einflüsse (Bewegungen) von extern mit einer großen Masse abzufangen. Das eigentliche Laufwerk ist ein ALU-Druckgußchassis, das in 4 Federelementen in Gummilagern gelagert ist.
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Der Linear-Antrieb des Abtastschlittens

Der Laserschlitten - ein ALU-Druckgußträger - "läuft" an oder auf zwei extrem glatt und rund geschliffenen und polierten und dazu extrem sauber (oder genau) positionierten Präzisionsstangen.

Die Führung erfolgt auf der einen Seite mit zwei speziellen weit auseinander liegenden Sinterlager- Laufbüchsen, auf der anderen Seite mit einem abgefederten Kugellager. Man kann den Schlitten wirklich ohne jede Kraft - nur mit einer ganz leichten Neigung des Chassis - hin und her "laufen" lassen.

Diese Lagerung allein ist schon bewundernswert. Die beiden Stangen müssen weitgehend planparallel verlaufen, damit nichts klemmt. Weiterhin gibt es zwei Linearantriebe unterschiedlicher Stärke (oder Kraft). Warum zwei ? - ist noch nicht herausgefunden. Die größere Antriebs-Spule (roter Pfeil) läuft zum Beispiel an den beiden sehr starken Magnetstreifen (grüne Pfeile) entlang.

Diese Konstruktion bedingt eine waagrechte Betriebslage. Senkrecht oder quer oder hochkant funktioniert das nicht.

Die eigentliche Lasereinheit wohnt" auf dem ALU-Druckgußträger zwischen diesen beiden Antrieben.

Die elektrische Verbindung zur Antriebs- und Laser-Elektronik erfolgt über eine einzige sehr flexible Leiterbahnen-Folie.
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Die Lasereinheit KSS190A sieht man von oben nicht

1. Die Laser-Einheit von oben
2. Der Laser-Alu-Block von unten
3. Sende- und Empfangs-Dioden

Der kleine von unten in den ALU-Druckgußträger eingeschraubte Alu-Block wird beim Blick von oben von der Zentrier-Linse mit den Spulen und Magneten der beiden Linearantriebe verdeckt.

Diese KSS190A Lasereinheit war zu der Zeit nur zum Abtasten (Lesen) der CDs entwickelt worden. Es gab noch keine beschreibbaren CDs und auch lange keine DVDs, die wieder andere Konstruktionen eforderlich gemacht hätten.
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Auf dem 3. Bild sieht man die Lötanschlüsse der Laser-Diode, die seitlich über eine Spiegel nach oben in die Linse strahlt. (grüner Pfeil).

Der auf der kleinen Platine zu sehende Chip mit den 8 angelöteten Leiterbahnen ist die Photo Diode mit den 4 Sensorflächen. (roter Pfeil)
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Die Laser-Diode

Die Laserdiode erzeugt ein nicht fokussiertes Lichtbündel - und dazu abweichend von den uns bekannten LEDs - den weißen, roten, grüne und blauen Leuchtdioden, in einer ganz speziellen Wellenlänge (andere sagen Farbe dazu) am Rand des Farbspektrums des sichbaren Lichts. Der Fachmann spricht von 780 nm (Nanometer - Wellenlänge des Laserlichts). Dieses Licht muß "eingefangen" und auf einen einzigen kleinen Punkt (möglichst genau in der Mitte der Datenspur) gebündelt (fokussiert) werden.
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Die Bewegung der Zentrier/Fokusssier-Linse in Bildern

Ist die CD unrund oder macht unrunde Drehbewegungen, dann würde eine statische Fokussierung des Laser-Strahls genau auf die Spurmitte nicht funktionieren und darum ist eine gesteuerte waagrechte flexible Bewegung der Linse erforderlich.
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Das erste Bild zeigt die normale Mittellage der Zentrier-Linse, das 2. Bild die Maximalauslenkung in die eine Richtung, das 3. Bild die Auslenkung in die andere Richtung.

Die Dimensionen sind etwa ±0,8mm und das ist eine Menge. In der Regel wird diese grenzwertige maximale Auslenkung nicht benötigt, doch die Mechanik sollte es können.
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Mittellage ------- und dann ...
nach rechts gedrückt
und nach links gedrückt

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Die Fokussierung in der Höhe

Ist die CD gewellt oder verzogen, dann muß die punktgenaue Schärfe des Laser-Strahls - die Fokussierung - nachgeregelt - korrigiert - werden. Der Punkt des Laserstrahls soll punktgenau in der Mtte der Spur auftreffen, damit die Reflektion einwandfrei zu erkennen ist.

Es sind also insgesamt 2 Linearantriebe an der Halterung der Zentrierlinse oben über der Laser-Einheit eingebaut. In den nächsten Bildern sehen Sie, wie diese Linse in der Höhe variiert weden kann, hier auf den Bildern wurde mit dem Finger nachgeholfen.

Linse in Mittellage
Linse hochgehoben

Die Demontage (ab hier in Vorbereitung)


Noch haben wir nicht angefangen, die Lasereinheit zu zerlegen, sondern erst mal nur recherchiert.
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beide

Die Anschlüsse der beiden Spulen müssen abgelötet werden

Über die Folie mit den Leiterbahnen gehen nicht nur die Laser-Dioden-Signale, sondern auch die Ströme für die beiden Linearmotoren.

Zum Ausbau der unteren Abdeckung / Verkleidung der Lasereinheit müssen die 4 Drähte der beiden Linearmotoren abgelötet werden.
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die Spule oben
die Spule unten

Doch jetzt wird es kompliziert

Da die SONY Ingenieure zwar auch nur Menschen waren, "könnte" es eine Methode oder Lösung für den Austausch - nur der Laser-Diode - geben.

Ich kann mir nicht vorstellen, daß alle defekt produzierten Lasereinheiten weggworfen wurden. Das konnte sich auch SONY nicht mehr leisten.

Und da die moderne flachen CD- und DVD- "Writer", also die Laufwerke mit Schreib- und Leseköpfen schon recht lange am Markt sind und in zig hundertmillionen Stück produziert worden sind, sind mit Sicherheit auch die Laserdioden weiterentwickelt worden und langlebiger geworden.
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Warum die moderne Lasereinheit nicht genutzt werden kann

In den letzen 20 Jahren habe ich insgesamt hunderte von PC-Laufwerken, sowohl nur CD-Leseeinheiten wie auch DVD-Writer - entsorgt - leider. Die Lasereinheiten sind inzwischen so hoch optimiert (und damit klein geworden) und direkt mit den Chips auf dem inzwischen ebenfalls ganz kleinen Motherboards der Laufwerke elektrisch "verknotet", daß die in unseren Audio-Laufwerken nicht funktionieren können.

Die elektrischen Anschlüsse der KSS190 Lasereinheit

das gleiche Bild nochmal

Von links kommt die Folie mit den Leiterbahnen und dort wird sie auch aufgeteilt.

Ganz oben und ganz unten gehen jeweils 2 Bahnen an die beiden Spulen der Linearmotore. Von den mittleren 11 Bahnen gehen die oberen 4 zur Sende-Diode unten links (grüner Pfeil) und die restlichen 7 Bahnen zu dem Chip mit den Photo-Dioden (roter Pfeil).

Am linken Rand sieht man das kleine Trimm-Potentiometer auf dieser Folie, mit dem der Strom der Sende-Diode eingestellt wird bzw. werden kann. Eine Einstellvorschrift der Laser-Diode mit nachvollziehbaren Meßwerten wird noch gesucht.

Das Potentiometer steht (bei uns im bislang unberührten Urzustand) nahezu auf Mitte. Das bedeutet aber, daß diese Laserdiode nicht von Anfang an mit "volle Pulle" - also mit maximaler Leistung - betrieben wurde. Und das gibt etwas Hoffnung.
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Den Schaltplan dieser Einheit hatte ich bereits hier auf dieser Seite dargestellt.
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